Bruno Jesús Borré IX Fòrum TRiCS Ins Comte de Rius Tarragona

1. Estudi dels factors que influeixen en
una reacció enzimàtica
Bruno Jesús
Borre

2. Plantejament i objectius
 Vaig decidir aquest tema perquè vaig veure que tenia una part
pràctica important i interessant i això em va agradar. A més a
més, té relació amb els estudis als que voldria accedir, el grau
de Bioquímica i Biologia Molecular.
 L’objectiu principal del treball és entendre com actuen els
enzims i quins factors fisicoquímics influeixen amb aquesta
acció.

3. Metabolisme cel·lular i reaccions
enzimàtiques
El metabolisme cel·lular fa referència al conjunt de reaccions químiques que
es produeixen dins d’una cèl·lula .
Es distingeixen 2 tipus de reaccions metabòliques:
 Les reaccions catabòliques són aquelles en que es degrada la matèria
orgànica, produint-se la transformació de molècules complexes en altres
de més senzilles.
 Les reaccions anabòliques són les que s’encarreguen de produir
molècules complexes a partir d’altres senzilles.
En aquestes reaccions hi intervenen unes proteïnes anomenades
biocatalitzadors, o bé enzims. Són molècules especialitzades en la
catàlisi i regulació de les reaccions biològiques.

4. Estructura d'un enzim
Els enzims són proteïnes. Poden ser de 2 tipus:
 Proteics.
 Holoenzims.
En tots els enzims es poden distingir tres tipus d’aminoàcids:
 Aminoàcids estructurals.
 Aminoàcids de fixació
 Aminoàcids catalitzadors.
El centre actiu és el lloc on s’inseriran els substrats o reactius.
Estructura d’un enzim .

5. Com funciona un enzim?
Enzim + Substrat → Complex activat (enzim-substrat) → Enzim + producte
Funció d’un enzim.
Ref. www.arrakis.com Centre actiu i enllaços que es formen entre el enzim i el subststrat .

6. Propietats dels enzims
 Són molècules que acceleren molt la reacció, fins i tot en concentracions
molt petites.
 No es consumeixen durant la reacció; per això, quan aquesta acaba n’hi
ha la mateixa quantitat que al principi.
 Són molt actius. Alguns aconsegueixen augments de la velocitat de
reacció de més d’un milió de vegades.
 Tenen un pes molecular molt elevat.
 Són molt específics, i això els permet actuar en una reacció determinada
sense alterar-ne d’altres.

7. Factors que influeixen en una
reacció enzimàtica
 Els factors que poden alterar les reaccions enzimàtiques són:
– Temperatura
– PH
– Concenctració de substrat
– La inhibició
– La al·losteria

8. Factors que influeixen en una
reacció enzimàtica
Gràfica VReacció - Tª .
 La temperatura
Gràfica VReacció
– pH .
 El pH

9. Factors que influeixen en una
reacció enzimàtica
Gràfica VReacció
- Concentració de substrat.
 La concentració de substrat

10. Factors que influeixen en una
reacció enzimàtica
 Inhibició
És quan l’activitat enzimàtica es redueix o s’elimina. Hi han dues maneres
de inhibició :
 La reversible (competidors)
 La irreversible (verins)

11. Factors que influeixen en una
reacció enzimàtica
Mecanisme al·lostèric.
 Al·losteria

12. Part Pràctica: hipòtesis
Les hipòtesis de partida són:
 Donada una reacció química la intervenció d’un enzim augmentarà la
seva velocitat.
 La concentració d‘enzim afectarà la velocitat d’una reacció enzimàtica.
 La concentració de substrat afectarà la velocitat d’una reacció enzimàtica.
 Els canvis de temperatura afectaran la velocitat d’una reacció enzimàtica.
 Els canvis de pH modificaran la velocitat d’una reacció enzimàtica.

13. Pràctica 1 - Efecte de la concentració de
l’enzim sobre l’activitat enzimàtica
Introducció:
L'α-amilasa és un enzim secretat per les glàndules salivals i pel pàncrees que
catalitza la hidròlisi del midó, molècula de reserva energètica en plantes. Una
manera molt fàcil de seguir l’activitat de l'α-amilasa sobre el midó és utilitzant
lugol com a indicador.
Objectiu:
Analitzar la velocitat d’acció d’un enzim en funció de la seva concentració.
Hipòtesi:
 Donada una reacció química la intervenció d’un enzim augmentarà la seva
velocitat.
 La concentració d‘enzim afectarà la velocitat de degradació del midó.
Procediment

14. Pràctica 1 - Efecte de la concentració de
l’enzim sobre l’activitat enzimàtica
Preparació d’una solució enzimàtica(solució
mare) a partir d’una pastilla de Pancreoflat,
que conté l’enzim α-amilasa, diluïda en
100ml d’aigua destil·lada i repartida en 8
tubs d’assaig amb 4 quantitats diferents de
la solució(5, 2,5,0,5, 0), és a dir, 4 tubs però
ho vaig fer per duplicat.
Preparació d’una segona solució de midó
0,5% també repartida en 8 tubs d’assaig.
Cadascun conté 10ml de la solució de midó.
Afegim lugol.
A continuació barregem tub amb tub ja que
estaven retolats de l'1 al 4 i esperem quan
tarda en desaparèixer la coloració fosca del
lugol.

15. Resultats de la pràctica 1
Temps (min) que triga en desaparèixer la coloració
obscura
Rèplica 1 Rèplica 2
Solució 1 4 4
Solució 2 6 6
Solució 3 7 7
Solució 4 - -
[60 uph/ml] [30 uph/ml] [6 uph/ml] Control
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Temps(min) que triga en desaparèixer la coloració fosca
(Concentració d'enzim)
Temps(min)

16. Pràctica 2 - Efecte de la concentració de
substrat sobre l’activitat enzimàtica
Introducció
Objectiu:
Analitzar la velocitat d’acció d’un enzim en funció de la concentració del substrat.
Hipòtesi:
La concentració del substrat afectarà la velocitat de degradació del midó.
Procediment
Preparem una solució enzimàtica igual a l'anterior pràctica, però aquesta vegada,
agafem sols 4 tubs d’assaig i els afegim a tots 5 ml de la solució. Els retolem de l'1
al 4.
Preparem una solució de midó 2%, repartida en 4 tubs d’assaig amb quantitats de
0,5, 1, 1,5 i 2 ml de la solució i els afegim lugol. També els retolem del l'1 al 4.
Barregem els tubs de la primera solució amb els de la segona, i esperem que
desapareixi la coloració fosca del lugol.

17. Resultats de la pràctica 2
Temps que triga en desaparèixer la coloració obscura
Rèplica 1 Rèplica 2 Velocitat de transformació
(mg/min)
Solució mare (2ml) 2 2 0,4
Dilució 1:2 (1,5 ml) 3 3 0,333
Dilució 1:3 (1 ml) 4 4 0,375
Dilució 1:4 (0,5 ml) 5 5 0,4
0 0,5 ml midó 1 ml midó 1,5 ml midó 2 ml midó
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Velocitat de reacció

18. Pràctica 3 - Efecte de la temperatura
sobre l’activitat enzimàtica
Introducció:
Tots els éssers vius produïm la catalasa, un antioxidant que descompon el peròxid de hidrogen
(H2
O2
) , i allibera H2
O en forma liquida i l'O2
en forma gasosa produint-se com a conseqüència
bombolles fàcilment observables. El H2
O2
és una substancia tòxica per a les nostres cèl·lules i per
tant la catalasa ajuda a fer-la desaparèixer ràpidament per evitar danys cel·lulars.
Objectiu:
Analitzar la velocitat d’acció d’un enzim en funció de la temperatura. Com a variable depenent (la
que mesurarem) utilitzarem la quantitat d’oxigen generat.
Hipòtesi:
Els canvis de temperatura afectaran la velocitat de la reacció enzimàtica.
Procediment
Tallem una patata en petits trossos i posem la mateixa quantitat d’aquesta en 6 tubs d’assaig.
Traslladem el primer tub a un congelador que estava a 0ºC, el segon a una nevera que estava a 6ºC
que està a 0ºC, al tercer, quart i cinquè a uns forns de laboratoris, els quals estan a 37ºC, 45ºC i
60ºC respectivament. El sisè ho deixem a la intempèrie, a temperatura ambient . A continuació
mesurem l’alçada de l’escuma formada amb un regle.

19. Resultats de la pràctica 3
Congelador 0ºC
Nevera 6ºC
Temperatura ambient 25ºC
Estufa de laboratori 37ºC
Estufa de laboratori 45ºC
Estufa de laboratori 60ºC
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Cms d'escuma

20. Pràctica 4 - Efecte del pH sobre
l’activitat enzimàtica
Introducció:
El fonament teòric d’aquesta prova és el mateix que el de la prova anterior.
Objectiu:
Analitzar la velocitat de reacció d’un enzim en funció del pH.
Hipòtesi:
 Els canvis de pH modificaran la velocitat d’una reacció enzimàtica.
Procediment
Triturem la patata amb el morter, preparem plaques de petri ien cadascuna
d’elles hi haurà un pH diferent (2,4,5,7,8,10 i 11). Posem la mateixa
quantitat de patata a totes les plaques i desprès de 5 minuts traslladem
la mostra de patata a tubs d’assaig amb 10 ml d’aigua oxigenada. 5 min
més tard, mesurem la quantitat d’escuma com a indicador del oxigen
alliberat i per tant de la velocitat de reacció.

21. Resultats de la pràctica 4
2 4 5 7 8 10 11
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
Velocitat de reacció (cms d'escuma)
(pH)
Cmsd'escuma

22. Conclusions finals
 La intervenció d’un enzim en una reacció química augmenta la seva velocitat
d’una forma molt efectiva.
 Quan augmenta la quantitat d’enzim que intervé en una reacció també
augmenta la velocitat d’aquesta reacció.
 Quan la concentració de substrat augmenta també ho fa la velocitat de la
reacció enzimàtica.
 Les reaccions enzimàtiques es veuen afectades per la temperatura i el pH.
 Tots els enzims tenen una temperatura i un pH òptim al que treballen a una
velocitat màxima. Segons els meus experiments la temperatura òptima
estaria al voltant de 25 ºC i el pH òptim per 5.

23. Agraïments i valoració personal
Vull agrair la col·laboració i l’empeny de la meva tutora Lourdes Tablado i
acabar fent la següent valoració personal:
Gràcies a aquet treball he pogut aprendre i entendre molt més aquestes
molècules i estic molt content d’haver escollit aquest tema. Espero que en
un futur, als meus estudis, aquest treball de recerca em sigui de gran
utilitat.
Moltes gràcies per la vostra atenció